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《藍(lán)牙Mesh智能家居領(lǐng)域超越ZigBee?.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、藍(lán)牙Mesh智能家居領(lǐng)域超越ZigBee? 市場分析機(jī)構(gòu)預(yù)測2017年后智能家居將成為物聯(lián)網(wǎng)最大的用戶,巨大的市場意味著通信標(biāo)準(zhǔn)競爭的激烈。目前ZigBee備受關(guān)注,Thread來勢(shì)洶洶,被認(rèn)為有致命缺陷的藍(lán)牙技術(shù)能否成為最終標(biāo)準(zhǔn)? 藍(lán)牙(Bluetooth)無線技術(shù)工作于免許可的2.4GHz的ISM頻段,采用1600hop/s的快速跳頻技術(shù)、正向糾錯(cuò)編碼(FEC)技術(shù)和FM調(diào)制方式,設(shè)備簡單,支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)通信。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言,其最大的致命缺陷在于點(diǎn)到點(diǎn)傳輸,但是藍(lán)牙Mesh或許
2、能彌補(bǔ)這一缺陷?! ∥锫?lián)網(wǎng)時(shí)代藍(lán)牙技術(shù)的挑戰(zhàn) 在過去的20多年里,人類經(jīng)歷2次大的連接,第一次是90年代起Internet逐步普及,網(wǎng)線將11億人連接到一起。第二次是2000年以后手機(jī)的普及又將地球人又一次緊密連接起來。藍(lán)牙技術(shù)在1994年由電信巨頭愛立信公司創(chuàng)制,隨后,1998年藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟成立,創(chuàng)始公司包括:蘋果、愛立信、英特爾、聯(lián)想、微軟、諾基亞、東芝?! ‖F(xiàn)在我們正經(jīng)歷物聯(lián)網(wǎng)階段的第三次大的連接,創(chuàng)立于手機(jī)時(shí)代的藍(lán)牙技術(shù)面臨挑戰(zhàn)。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟亞太區(qū)市務(wù)高級(jí)經(jīng)理李佳蓉女士介紹:“
3、面對(duì)IoT領(lǐng)域的機(jī)會(huì),藍(lán)牙有幾項(xiàng)技術(shù)特性必須克服,首先,因?yàn)镮oT將導(dǎo)致聯(lián)網(wǎng)裝置數(shù)量大幅增加,現(xiàn)有的IPv4支持能力將有限,IPv6的技術(shù)支持勢(shì)在必行,組網(wǎng)的能力也會(huì)受到考驗(yàn);其次,便攜式移動(dòng)設(shè)備對(duì)于功耗的要求更為嚴(yán)苛;在物聯(lián)網(wǎng)與生活結(jié)合得更加緊密之后,安全性也是重要的考量?!薄 轫槕?yīng)時(shí)代潮流,藍(lán)牙低功耗(BLE)技術(shù)推出,相較傳統(tǒng)藍(lán)牙擁有更好的信噪比,傳輸距離更遠(yuǎn),通常可以達(dá)到50米,而傳統(tǒng)的只有6~8米。藍(lán)牙BLE功耗低,省電,數(shù)據(jù)傳輸量小但速率快。盡管優(yōu)點(diǎn)多多,然而在智能家居、智能照明等
4、領(lǐng)域的應(yīng)用上,一直存在著距離短、組網(wǎng)能力差等問題?! ‰S后,2014年底藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟推出全新藍(lán)牙4.2核心規(guī)格,在隱私保護(hù)、傳輸速度和直接通過IPv6和6LoWPAN接入互聯(lián)網(wǎng)等方面做出重大改進(jìn),讓物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的互聯(lián)更加快速安全。2015年2月,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟成立BluetoothSmartMesh工作組,助力BluetoothSmart技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的mesh網(wǎng)絡(luò)功能?! ∷{(lán)牙Mesh技術(shù) 介紹藍(lán)牙Mesh技術(shù)之前,我們首先要明白Mesh網(wǎng)絡(luò)是什么?無線Mesh網(wǎng)絡(luò)(無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))也稱為“多
5、跳(mulTI-hop)”網(wǎng)絡(luò),由meshrouters(路由器)和meshclients(客戶端)組成,其中meshrouters構(gòu)成骨干網(wǎng)絡(luò),并和有線的internet網(wǎng)相連接,負(fù)責(zé)為meshclients提供多跳的無線internet連接。無線網(wǎng)狀網(wǎng)是一種基于多跳路由、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具有移動(dòng)寬帶的特性,同時(shí)它本身可以動(dòng)態(tài)地不斷擴(kuò)展,自組網(wǎng)、自管理,自動(dòng)修復(fù)、自我平衡?! o線Mesh網(wǎng)將傳統(tǒng)WLAN中的無線”熱點(diǎn)”擴(kuò)展為真正大面積覆蓋的無線”熱區(qū)”。無線Mesh非常適合于覆蓋
6、大面積開放區(qū)城(包括室外和室內(nèi))的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)解決方案。 藍(lán)牙Mesh脫胎于CSR倡導(dǎo)的私有協(xié)議CSRMesh。CSRMesh是2014年2月由CSR公司推出的一款全新的BluetoothSmart解決方案。這項(xiàng)技術(shù)主要是通過將藍(lán)牙配置與控制協(xié)議整合到單一的芯片中,利用星型網(wǎng)絡(luò)和中繼技術(shù),讓每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以連接超過65000個(gè)節(jié)點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)間也能實(shí)現(xiàn)互連,最終可對(duì)無數(shù)個(gè)搭配BluetoothSmart的設(shè)備通過同一手機(jī)、平板電腦或PC進(jìn)行互聯(lián)或直接操控,從而構(gòu)建整體家居自動(dòng)化?! √?hào)稱為家庭自動(dòng)
7、化而生的CSRMesh技術(shù)特點(diǎn) 特點(diǎn)一:CSRMesh的功耗只有Zigbee的幾十分之一?! ∷梢酝ㄟ^節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的信息傳播,讓信號(hào)在Mesh網(wǎng)絡(luò)間不斷地傳輸,以達(dá)到控制目標(biāo)設(shè)備的功能,而無需傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)關(guān),因此,我們可以利用手機(jī)或平板上的APP來進(jìn)行控制,操作起來十分方便?! SRMesh技術(shù)的組成架構(gòu) 特點(diǎn)二:環(huán)環(huán)相扣的加密功能保障信息安全 在提及CSRMesh技術(shù)在安全上的性能表現(xiàn)時(shí),專業(yè)人士指出,在這樣一個(gè)由CSRMesh構(gòu)成的家庭網(wǎng)絡(luò)中,一切的數(shù)據(jù)都是使用AE
8、S算法進(jìn)行加密,數(shù)據(jù)間的傳輸也會(huì)基于經(jīng)典的嵌套式密鑰交換&加密協(xié)議Diffee-Hellman-Merkle來運(yùn)行。每當(dāng)有新設(shè)備要接入組網(wǎng)時(shí),需要憑借設(shè)備自身擁有的128位UUID(通用唯一識(shí)別碼)以方便手機(jī)APP識(shí)別,隨后還得通過64位代碼的認(rèn)證才能連上手機(jī),認(rèn)證通過了設(shè)備才可以獲得唯一的組網(wǎng)密鑰,以用于通信?! ≈悄軣襞菁尤隒SRMesh網(wǎng)絡(luò)的流程 除了CSR,其他廠商如恩智浦也推出了藍(lán)牙Mesh解決方案。恩智浦BluetoothSmartMesh的解決方案不同于其他網(wǎng)格技術(shù)可能出現(xiàn)泛